تجهیزات جانبی و حفاظتی گیج فشار

در ادامه مقاله فشار واحد ها و روش های اندازه‌گیری فشار در این مقاله تجهیزات جانبی گیج های خلا ارائه شده‌است. تجهیزات جانبی و حفاظتی گیج فشار به منظور دفع نوسانات وارده به گیج، ایزولاسیون گیج فشار نسبت به خط (فرآیند های اسیدی ، رادیواکتیو و سیالات داغ و بخاری) به منظور تعمیر، کالیبراسیون و جداسازی ، کم کردن دمای فرآیند عبوری به منظور دفع آسیب به فشارسنج و . . . مورد استفاده قرار می‌گیرد.

نمونه ای از تجهیزات جانبی و حفاظتی گیج فشار عبارتند از :

1. منیفولد (Manifold)
2. اسنابر (Snubber)
3. سیفون دم خوکی (Pigtail Siphon)
4. سیفونU  شکل (U Siphon)
5. محافظ گیج (Gauge saver)
6. آداپتور گیج (Gauge adaptor)
7. یونیون گیج (Gauge union

در ادامه به معرفی هر کدام از تجهیزات جانبی اشاره شده پرداخته خواهد شد.

منیفولد (Manifold)

یکی از لوازم جانبی مهم برای ترانسمیتر های اختلاف فشار، شیر منیفولد می باشد. منیفولد ها دارای شیرهای دستی برای جداسازی و یکسان کردن فشار از فرآیند به ترانسمیتر، به منظور تعمیر، نگهداری و کالیبراسیون می باشد.

تصویر زیر سه  شیر را نشان می‌دهد . که شامل یک منیفولد سه شیر (در داخل ناحیه نقطه چین) و همچنین یک شیر چهارم به نام شیر “Bleed” است. شیر Bleed برای تخلیه فشار سیال محبوس به اتمسفر استفاده می‌شود.

توجه: به عنوان مثال، منیفولد استاندارد 3 شیر، دارای شیر تخلیه ( Bleed) نبوده و فقط دارای ولوهای های بلاک مسدود ساز (Block) و اکولایزینگ (Equalizing) می باشد.

منیفولد سه شیر

در حالی که در شکل 3، سه شیر به عنوان تجهیزات جداگانه که به یکدیگر و توسط لوله به ترانسمیتر متصل شده اند، نشان داده شده است، منیفولدهای سه شیر معمولاً به عنوان دستگاه های یکپارچه ساخته می شوند: سه ولو با هم در یک محفظه  فلزی قرار می گیرند و از طریق درگاهی که انتهای آن فلنج و اورینگ (O-ring) آب بندی قرار دارد به ترانسمیتر فشار متصل می شوند. شیرهای تخلیه معمولاً به‌عنوان تجهیزات جداگانه‌ای ارائه می‌شوند که به یک یا چند پورت در محفظه‌های دیافراگم ترانسمیتر متصل می‌شوند.

شکل 4 یک منیفولد سه شیر را نشان می دهد که به ترانسمیتر اختلاف فشار مدل ST3000 برند Honeywell متصل شده‌است. در برخی از منیفولد ها ممکن است که اتصال دریچه تخیله (Bleed) که در پورت بالایی در نزدیکترین فاصله از فلنج کپسول دیافراگمی قرار گرفته‌است مشاهده شود.

شکل 4: ساختار واقعی و نحوه اتصال یک منیوفلد سه شیر به ترانسمیتر فشار

در حالت عادی، با باز ماندن دو شیر بلاک و اعمال فشار سیال فرآیندی به ترانسمیتر اختلاف فشار، منجر به اندازه گیری اختلاف فشار می گردد. برای اندازه‌گیری اختلاف فشار، شیر اکولایزینگ محکم بسته‌می‌شود تا هیچ سیالی نتواند بین دو طرف کم فشار و پر فشار عبور کند.

جداسازی و اتصال مجدد ترانسمیتر

برای جداسازی ترانسمیتر اختلاف فشار از فرآیند باید شیرهای بلاک را ببندید و شیر اکولایزینگ را باز کنید. به منظور جداسازی ترانسمیتر اختلاف فشار بهتر است از ترتیب زیر استفاده نمود:

ترتیب ذکر شده تضمین می‌کند که ترانسمیتر اختلاف فشار در طول فرآیند جداسازی در معرض اختلاف فشار بالا قرار گیرد و فشار سیال محبوس شده در داخل ترانسمیتر قبل از “تخلیه” به اتمسفر تا حد امکان پایین باشد.

در نهایت، دریچه تخلیه در آخرین مرحله باز می شود. تا با کاهش فشار سیال در داخل منیفولد و محفظه ترانسمیتر به فشار اتمسفر برسد.

برای بازگرداندن ترانسمیتر برای قرارگیری در فرآیند، به سادگی این مراحل را برعکس کنید:

موقعیت های نهایی شیر برای هر دو حالت در تصاویر زیر مشاهده می‌شود :

منیفولد 5 سوپاپ

شکل 5: موقیعت شیر های منیفولد 3 شیر در حالت کارکرد عادی و جداسازی از فرآیند

مطابق شکل 6 منیفولد پنج سوپاپ نسبت به منیفولد 3 سوپاپ دارای یک تفاوت است:

شکل 6: ساختار منیفولد 5 سوپاپ

وجود یک دریچه تخلیه داخلی در منیفولد پنج سوپاپ به تکنسین این امکان را می دهد که فشار محبوس را از طریق یک لوله به محلی دورتر از ترانسمیتر تخلیه کند، نه اینکه مستقیماً در محل ترانسمیتر تخلیه گردد. موقعیت شیرهای موجود در منیفولد 5 شیره برای عملکرد عادی و مقاصد نگهداری به شرح زیر خواهد بود:

شکل 7: موقعیت شیرهای منیفولد 5 شیر در حالت کارکرد عادی و جداسازی‌شده از فرآیند

شیر های اکولایزینگ

نکته بسیار مهمی که نباید فراموش شود این است که شیر های اکولایزینگ هرگز روی هیچ منیفولد ترانسمیتر اختلاف فشار، در حالی که هر دو شیر بلوک باز هستند، باز نباشد. باز بودن شیر اکولایزینگ در این حالت به سیال فرآیند اجازه می دهد تا از طریق شیرهای اکولایزینگ از سمت پرفشار فرآیند به سمت کم فشار فرآیند جریان یابد و عملا این امر سبب اختلال در فرآیند اندازه گیری اختلاف فشار می شود.

اگر سیال فرآیند به طور خطرناکی داغ یا رادیواکتیو باشد، در صورت باز بودن شیر های اکولایزینگ و بلاک ، به سیال خطرناک اجازه می‌دهد به ترانسمیتر و منیفولد رسیده و احتمالاً باعث آسیب یا ایجاد خطر شخصی می‌شود. منیفولدهای ترانسمیتر فشار در پیکربندی دارای یک شیر بلاک و یک شیر تخلیه (Bleed) برای کاربردهای سنجش فشار ارائه می شوند. برای اندازه گیری فشار  پورت فشار “کم” ترانسمیتر با اتمسفر در ارتباط بوده و تنها پورت فشار “بالا” به خط منیفولد و نهایتا خط فرآیند متصل است:

شکل 8: منیفولد گیج فشار

عکس زیر بانکی متشکل از 8 ترانسمیتر فشار را نشان می دهد که هفت عدد از هشت ترانسمیتر به یک منیفولد بلاک و تخلیه (Bleed) مجهز هستند. درشکل 9 ترانسمیتر هشتم (ردیف پایین، دوم از چپ) دارای یک منیفولد 5 شیر است :

شکل 9: مجموعه ترانسمیتر فشار و منیفولد

در تصویر بالا، اتصالات شیر ​​تخلیه (Bleed) موجود بر روی تمام پورت‌های بالایی، قابل مشاهده می باشد.

فقط ترانسمیتر با منیفولد 5 شیر دارای دو اتصال شیر ​​تخلیه است زیرا تنها ترانسمیتر اختلاف فشار در بین ترانسمیتر های مذکور می باشد. با توجه به اینکه هفت ترانسمیتر دیگر همگی جهت اندازه گیری فشار بوده (نه اختلاف فشار)، بنابراین فقط یک پورت برای تخلیه دارند.

اسنابر(Snubber) :

اسنابر از لوازم جانبی گیج فشار می باشد که گیج را در برابر نوسانات فشار محافظت می کند. شیر اسنابر برای تجهیزاتی که تحت فشارهای شدید مانند دستگاه هایی که در تخلیه پمپ قرار دارند، ایده آل می باشد .

این وسیله از متریال هایی مانند CS ، SS304 ، SS316 ،Monel  وغیره ساخته می شود. اتصال استاندارد برای اسنابر 1/2” NPT(F) x 1/2” NPT(M) است (اتصال دیگر می تواند بنا به نیاز موجود باشد).

شکل 10: اسنابر گیج فشار

سیفون فشار سنج (Siphon) :

سیفون برای محافظت از ابزارهای تحت فشار در برابر دمای بالای سیال فرآیند استفاده می شود. این وسیله به کاهش دمای سیال کمک می کند تا گیج فشار در معرض دمای پایین تری قرار گیرد. انواع مختلف سیفون عبارتند از سیفون  U شکل و دم خوکی (Pigtail).

شکل 11: انواع سیفون گیج فشار

به طور کلی در اندازه  2/1 اینچی ، 40 یا 80 اینچ ارائه می شود (سایزهای دیگر نیز می توانند در دسترس باشند). اتصال استاندارد ½ اینچ NPT(F) x 1/2 اینچ NPT(M) است. انتهای ساده مناسب برای جوش لب به لب نیز می تواند ارائه شود. در موادی مانند CS (A106)، SS304، SS316، P11 و غیره موجود است. گواهی IBR می تواند بنا به نیاز در دسترس باشد.

شکل 12: نحوه اتصال سیفون به گیج فشار

نحوه قرارگرفتن سیفون و دم خوکی و اتصال آن با فرایند در تصویر 13 مشاهده می‌شود:

شکل 13: نحوه اتصال انواع سیفون به گیج خلا

محافظ گیج فشار (Gauge saver):

محافظ گیج فشار (شیر محدودیت فشار) در مواردی استفاده می شود که فشار فرآیند از بیشترین فشار قابل تحمل توسط گیج فشار بیشتر شود. هنگامی که فشار فرآیند از فشار از پیش تعیین شده بیشتر شود، محافظ گیج ، فشار دستگاه را قطع می کند و در نتیجه از آسیب سنسور حسگر جلوگیری می کند و دستگاه راه از خطر خارج شدن از کالیبراسیون محافظت می کند.

به طور کلی ، حداقل تنظیم ارائه شده 1 کیلوگرم بر سانتی متر مربع است (تنظیم پایین تر نیز موجود است). معمولاً در SS316 و Monel با اتصال استاندارد 1/2 اینچ NPT(F) x 1/2 اینچ NPT(M) ارائه می شود.

محافظ فشار سنج

آداپتور گیج فشار: (Gauge adaptor)

آداپتورهای گیج برای اتصال ابزارها و لوازم جانبی با انواع مختلف رزوه  به گیج مورد نظر استفاده می شوند. تبدیل رزوه های نر به مادگی و بالعکس با انتخاب آداپتورهای مناسب امکان پذیر است. این وسیله به طور کلی از موادی مانند SS304، SS316، Monel و غیره ارائه می شود.

آداپتور فشار سنج

• یونیون گیج (: (Gauge union

یونیون گیج (آداپتور چرخشی) موقعیت ابزار را در حین نصب تسهیل می کند. به طور کلی از موادی مانند SS304، SS316، Monel و غیره ساخته‌میشود. اتصال استاندارد این وسیله  1/2 اینچ NPT(F) x 1/2 اینچ NPT(M) می باشد.

یونیون گیج فشار

برگرفته از مقاله تجهیزات جانبی گیج فشار